Samenvatting Techniek (N&T pabo)
Geluid
Geluidsgolven
Geluid plant zich voort in de vorm van geluidsgolven. De snelheid waarmee dit
gebeurt, de geluidssnelheid, hangt af van de grootte van de geluidsgolf en van
factoren als temperatuur, vochtigheid en bewegingstoestand (denk aan de wind).
Er is bij geluidsgolven sprake van een verstoring van de luchtdruk in de vorm van
golfbewegingen.
Amplitude
Amplitude is een meting van de hoeveelheid energie die door een geluidsgolf wordt
overgedragen. Hoe harder het geluid, hoe groter de amplitude is.
Frequentie (kHz)
Frequentie is het aantal trillingen van geluid per seconde. Frequentie van geluid
wordt ook wel weergegeven als Hertz, of KiloHertz. Hoe hoger de frequentie, hoe
sneller geluid of signalen worden overgedragen.
Toonhoogte
De toonhoogte van een toon is het aantal trillingen per seconde (dus de frequentie)
van de grondtoon. Denk aan een piano.
Geluidssterkte (dB)
Geluidssterkte is eigenlijk het geluidsdrukniveau. Ook wel bekend als decibel.
Geluiden die wij waarnemen zijn eigenlijk trillingen in de luchtdruk die ons
trommelvlies opvangt. Deze trillingen (geluidsgolven) worden door onze hersenen
omgezet in informatie over wat het geluid is en waar het vandaan komt. De
geluidssterkte (frequentie) die door ons trommelvlies wordt opgevangen, is
afhankelijk van de hoeveelheid energie van de trillingen (amplitude). Hoe meer
energie een bepaalde toon heeft, des te luider is het geluid te horen. Om de
geluidssterkte te meten, maken we gebruik van de maateenheid decibel.
De zachtste toon die een mens kan horen is 0 decibel. Een geluidssterkte rond de
50 decibel is voor ons aangenaam. Bij 100 decibel ligt de grens waarbij we ons niet
meer prettig voelen en rond 120 decibel is de pijngrens bereikt.
Het oor
Via de gehoorgang komen geluidsgolven aan bij het trommelvlies. Het trommelvlies
geeft de trillingen van geluid door aan de gehoorbeentjes in het middenoor. Deze
gehoorbeentjes (hamer, aambeeld en stijgbeugel) vormen de verbinding tussen het
trommelvlies en het slakkenhuis. De gehoorbeentjes moeten contact met elkaar
maken en goed kunnen bewegen om het geluid door te kunnen geven.
,Het slakkenhuis is een opgerolde buis met vloeistof waar duizenden trilhaartjes de
trillingen doorgeven aan de gehoorzenuw. Het begin van het slakkenhuis verwerkt
hoge tonen, achterin verwerkt het de lage tonen. De gehoorzenuw geeft het signaal
door aan de hersenen, waar het geluid herkend wordt.
Geluid en het dopplereffect
https://youtu.be/dzCfhoX_79k
Dopplereffect
Het verschijnsel dat waargenomen frequentie en golflengte veranderen naarmate de
bron en ontvanger van elkaar af of naar elkaar toe bewegen. Als een ambulance met
geluid op je af komt, klinkt dat veel harder dan wanneer de ambulance van je
wegrijdt → dopplereffect.
Licht
Wat is licht?
https://youtu.be/5EP8TSvO9i4
Licht is elektromagnetische straling die we kunnen zien. Licht ontstaat als atomen
veel energie bevatten. Die atomen geven de energie af door licht uit te stralen. Kijk
bijvoorbeeld eens naar de zon, die bestaat uit veel verschillende gassen die op
elkaar reageren, hierbij komt veel energie vrij en daardoor geeft de zon licht.
Isaac Newton
Isaac Newton was gefascineerd door licht. Hij plaatste een prisma in het zonlicht en
ontdekte het spectrum, een regenboog van kleuren. Elk van deze kleuren heeft een
eigen golflengte. Aan het einde van het spectrum zit zelfs licht dat wij niet kunnen
zien. Door een tweede prisma toe te voegen, klapt de regenboog weer in en wordt
het licht weer wit.
Weerkaatsing van licht
1. Absorptie: De invallende lichtstralen worden tegengehouden en verdwijnen in
het voorwerp;
2. Reflectie: De invallende lichtstralen worden teruggekaatst, weg van het
voorwerp;
3. Doorlaten: De invallende lichtstralen worden doorgelaten door het voorwerp.
De meeste voorwerpen kunnen enkel een bepaalde kleur hebben als het invallend
licht die bepaalde kleur bevat. Een sinaasappel zal in blauw licht niet meer oranje
lijken omdat het invallend blauw licht geen oranje bevat.
,Heel vaak zal het invallend licht wit zijn. Daglicht is een voorbeeld van wit licht. Het
bijzondere aan wit licht is dat het alle kleuren bevat. Ook oranje. Als wit licht invalt
op een sinaasappel, zal die er dus wel oranje uitzien.
Absorberen
Voorwerpen die er donker uitzien, absorberen veel van het invallende licht. Dat
betekent dat invallende lichtstralen lijken te verdwijnen in het voorwerp. Wanneer alle
lichtstralen verdwijnen in het voorwerp, spreken we over volledige absorptie en is het
voorwerp pikzwart.
Reflecteren
We spreken over reflectie wanneer invallend licht weggekaatst wordt van het
voorwerp. Bij een spiegel gebeurt die terugkaatsing op een heel gestructureerde
manier. Daardoor blijft de volgorde van de invallende lichtstralen behouden en zie je
het gespiegelde voorwerp even duidelijk als wanneer je er rechtstreeks naar zou
kijken. Dit noemen gerichte reflectie.
De meeste voorwerpen zijn echter niet spiegelend. Bijvoorbeeld een wit geverfde
muur weerkaatst alle invallende stralen maar verandert de volgorde van de
invallende stralen op een willekeurige manier. Hierdoor kan je jezelf niet spiegelen in
een witte muur. We spreken dan van diffuse reflectie.
Reflectie +absorptie
Reflectie gaat ook vaak gepaard met absorptie. Sommige kleuren van het invallend
licht worden gereflecteerd, terwijl andere kleuren worden geabsorbeerd. Een
sinaasappel absorbeert vooral de paarse, blauwe, groene kleuren van wit licht en
reflecteert voornamelijk de oranje kleuren. Er komen dan oranje lichtstralen van de
sinaasappel waardoor die oranje lijkt te zijn.
Licht doorlaten
Tenslotte kan een voorwerp ook licht doorlaten. Het meest alledaagse voorbeeld
hiervan is glas. Doorzichtig glas is glas dat de volgorde van de invallende lichtstralen
behoudt. Hierdoor zie je een voorwerp dat achter doorzichtig glas staat even
duidelijk als wanneer je er rechtstreeks naar zou kijken. We noemen een voorwerp
doorschijnend als het lichtstralen doorlaat, maar de volgorde verandert. Hierdoor zie
je het voorwerp wazig. Bijvoorbeeld matglas. Wanneer een voorwerp helemaal geen
licht doorlaat, noemen we dat voorwerp ondoorzichtig.
Holle en bolle lens
Bij een bolle lens wordt de lichtstraal gebundeld; deze lenzen worden convergent
genoemd (convergent = bij elkaar komen). Bij holle lenzen gebeurt het
tegenovergestelde; de lichtbundel wordt dan juist verspreid, dit soort lenzen worden
divergente lenzen genoemd (divergent = uit elkaar gaan).
, Verziend en bijziend
Bij bijziendheid zie je dichtbij scherp, maar heb je minder goed zicht veraf. Bij
verziendheid is dit omgedraaid en zie je dus veraf scherp, maar zie je dichtbij minder
goed.
Ultraviolet en infrarood licht
Ultraviolet licht zorgt voor een verzwakking van het zien van materialen, dit wordt
vaak verward met het vervagen van kleuren. Infrarood warmt het oppervlak van
objecten. Ultraviolet licht heeft een golflengte van <380 nm en infrarood licht heeft
een golflengte van >760 nm.
Geluid
Geluidsgolven
Geluid plant zich voort in de vorm van geluidsgolven. De snelheid waarmee dit
gebeurt, de geluidssnelheid, hangt af van de grootte van de geluidsgolf en van
factoren als temperatuur, vochtigheid en bewegingstoestand (denk aan de wind).
Er is bij geluidsgolven sprake van een verstoring van de luchtdruk in de vorm van
golfbewegingen.
Amplitude
Amplitude is een meting van de hoeveelheid energie die door een geluidsgolf wordt
overgedragen. Hoe harder het geluid, hoe groter de amplitude is.
Frequentie (kHz)
Frequentie is het aantal trillingen van geluid per seconde. Frequentie van geluid
wordt ook wel weergegeven als Hertz, of KiloHertz. Hoe hoger de frequentie, hoe
sneller geluid of signalen worden overgedragen.
Toonhoogte
De toonhoogte van een toon is het aantal trillingen per seconde (dus de frequentie)
van de grondtoon. Denk aan een piano.
Geluidssterkte (dB)
Geluidssterkte is eigenlijk het geluidsdrukniveau. Ook wel bekend als decibel.
Geluiden die wij waarnemen zijn eigenlijk trillingen in de luchtdruk die ons
trommelvlies opvangt. Deze trillingen (geluidsgolven) worden door onze hersenen
omgezet in informatie over wat het geluid is en waar het vandaan komt. De
geluidssterkte (frequentie) die door ons trommelvlies wordt opgevangen, is
afhankelijk van de hoeveelheid energie van de trillingen (amplitude). Hoe meer
energie een bepaalde toon heeft, des te luider is het geluid te horen. Om de
geluidssterkte te meten, maken we gebruik van de maateenheid decibel.
De zachtste toon die een mens kan horen is 0 decibel. Een geluidssterkte rond de
50 decibel is voor ons aangenaam. Bij 100 decibel ligt de grens waarbij we ons niet
meer prettig voelen en rond 120 decibel is de pijngrens bereikt.
Het oor
Via de gehoorgang komen geluidsgolven aan bij het trommelvlies. Het trommelvlies
geeft de trillingen van geluid door aan de gehoorbeentjes in het middenoor. Deze
gehoorbeentjes (hamer, aambeeld en stijgbeugel) vormen de verbinding tussen het
trommelvlies en het slakkenhuis. De gehoorbeentjes moeten contact met elkaar
maken en goed kunnen bewegen om het geluid door te kunnen geven.
,Het slakkenhuis is een opgerolde buis met vloeistof waar duizenden trilhaartjes de
trillingen doorgeven aan de gehoorzenuw. Het begin van het slakkenhuis verwerkt
hoge tonen, achterin verwerkt het de lage tonen. De gehoorzenuw geeft het signaal
door aan de hersenen, waar het geluid herkend wordt.
Geluid en het dopplereffect
https://youtu.be/dzCfhoX_79k
Dopplereffect
Het verschijnsel dat waargenomen frequentie en golflengte veranderen naarmate de
bron en ontvanger van elkaar af of naar elkaar toe bewegen. Als een ambulance met
geluid op je af komt, klinkt dat veel harder dan wanneer de ambulance van je
wegrijdt → dopplereffect.
Licht
Wat is licht?
https://youtu.be/5EP8TSvO9i4
Licht is elektromagnetische straling die we kunnen zien. Licht ontstaat als atomen
veel energie bevatten. Die atomen geven de energie af door licht uit te stralen. Kijk
bijvoorbeeld eens naar de zon, die bestaat uit veel verschillende gassen die op
elkaar reageren, hierbij komt veel energie vrij en daardoor geeft de zon licht.
Isaac Newton
Isaac Newton was gefascineerd door licht. Hij plaatste een prisma in het zonlicht en
ontdekte het spectrum, een regenboog van kleuren. Elk van deze kleuren heeft een
eigen golflengte. Aan het einde van het spectrum zit zelfs licht dat wij niet kunnen
zien. Door een tweede prisma toe te voegen, klapt de regenboog weer in en wordt
het licht weer wit.
Weerkaatsing van licht
1. Absorptie: De invallende lichtstralen worden tegengehouden en verdwijnen in
het voorwerp;
2. Reflectie: De invallende lichtstralen worden teruggekaatst, weg van het
voorwerp;
3. Doorlaten: De invallende lichtstralen worden doorgelaten door het voorwerp.
De meeste voorwerpen kunnen enkel een bepaalde kleur hebben als het invallend
licht die bepaalde kleur bevat. Een sinaasappel zal in blauw licht niet meer oranje
lijken omdat het invallend blauw licht geen oranje bevat.
,Heel vaak zal het invallend licht wit zijn. Daglicht is een voorbeeld van wit licht. Het
bijzondere aan wit licht is dat het alle kleuren bevat. Ook oranje. Als wit licht invalt
op een sinaasappel, zal die er dus wel oranje uitzien.
Absorberen
Voorwerpen die er donker uitzien, absorberen veel van het invallende licht. Dat
betekent dat invallende lichtstralen lijken te verdwijnen in het voorwerp. Wanneer alle
lichtstralen verdwijnen in het voorwerp, spreken we over volledige absorptie en is het
voorwerp pikzwart.
Reflecteren
We spreken over reflectie wanneer invallend licht weggekaatst wordt van het
voorwerp. Bij een spiegel gebeurt die terugkaatsing op een heel gestructureerde
manier. Daardoor blijft de volgorde van de invallende lichtstralen behouden en zie je
het gespiegelde voorwerp even duidelijk als wanneer je er rechtstreeks naar zou
kijken. Dit noemen gerichte reflectie.
De meeste voorwerpen zijn echter niet spiegelend. Bijvoorbeeld een wit geverfde
muur weerkaatst alle invallende stralen maar verandert de volgorde van de
invallende stralen op een willekeurige manier. Hierdoor kan je jezelf niet spiegelen in
een witte muur. We spreken dan van diffuse reflectie.
Reflectie +absorptie
Reflectie gaat ook vaak gepaard met absorptie. Sommige kleuren van het invallend
licht worden gereflecteerd, terwijl andere kleuren worden geabsorbeerd. Een
sinaasappel absorbeert vooral de paarse, blauwe, groene kleuren van wit licht en
reflecteert voornamelijk de oranje kleuren. Er komen dan oranje lichtstralen van de
sinaasappel waardoor die oranje lijkt te zijn.
Licht doorlaten
Tenslotte kan een voorwerp ook licht doorlaten. Het meest alledaagse voorbeeld
hiervan is glas. Doorzichtig glas is glas dat de volgorde van de invallende lichtstralen
behoudt. Hierdoor zie je een voorwerp dat achter doorzichtig glas staat even
duidelijk als wanneer je er rechtstreeks naar zou kijken. We noemen een voorwerp
doorschijnend als het lichtstralen doorlaat, maar de volgorde verandert. Hierdoor zie
je het voorwerp wazig. Bijvoorbeeld matglas. Wanneer een voorwerp helemaal geen
licht doorlaat, noemen we dat voorwerp ondoorzichtig.
Holle en bolle lens
Bij een bolle lens wordt de lichtstraal gebundeld; deze lenzen worden convergent
genoemd (convergent = bij elkaar komen). Bij holle lenzen gebeurt het
tegenovergestelde; de lichtbundel wordt dan juist verspreid, dit soort lenzen worden
divergente lenzen genoemd (divergent = uit elkaar gaan).
, Verziend en bijziend
Bij bijziendheid zie je dichtbij scherp, maar heb je minder goed zicht veraf. Bij
verziendheid is dit omgedraaid en zie je dus veraf scherp, maar zie je dichtbij minder
goed.
Ultraviolet en infrarood licht
Ultraviolet licht zorgt voor een verzwakking van het zien van materialen, dit wordt
vaak verward met het vervagen van kleuren. Infrarood warmt het oppervlak van
objecten. Ultraviolet licht heeft een golflengte van <380 nm en infrarood licht heeft
een golflengte van >760 nm.
